一种信号调制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信号调制方法及装置，属于通信技术领域。所述方法包括：根据第一数据率确定通过预设载波承载基带数字信号时的目标频率差，目标频率差为期望获得的已调信号的频谱中预设载波的频率与一阶谐波的频率之间的差值；从满足第一调制条件的调制指数范围中确定目标调制指数，目标调制指数用于控制期望获得的已调信号的带宽；根据目标频率差和目标调制指数，确定目标子载波；根据预设载波和目标子载波，对基带数字信号进行调制。本发明专利技术通过第一数据率和第一调制条件来确定用于控制预设载波频率的目标子载波，从而控制已调信号的信号带宽处于需求的窄带宽范围之内，可有效的提高频谱效率。

A method and device for signal modulation

The invention discloses a signal modulation method and a device, belonging to the field of communication technology. The method includes: determining the difference between the frequency of the predetermined carrier and the frequency of the first order harmonic in the spectrum of the desired modulated signal, according to the first data rate, the difference between the target frequency and the frequency of the first harmonic in the spectrum of the desired modulated signal, and determining the target from the modulation index range that satisfies the first modulation condition. The modulation index, the target modulation index is used to control the bandwidth of the desired modulated signal; the target subcarrier is determined according to the target frequency difference and the target modulation index, and the baseband digital signal is modulated according to the preset carrier and the target subcarrier. The present invention determines the target subcarrier used to control the preset carrier frequency by the first data rate and the first modulation condition, thus controlling the signal bandwidth of the modulated signal in the narrow bandwidth of demand, and can effectively improve the spectrum efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种信号调制方法及装置
本专利技术实施例涉及通信
，特别涉及一种信号调制方法及装置。
技术介绍
在通信系统中，为使信源产生的基带信号能够在有限带宽的高频通道中传输，需要对基带信号进行载波调制。调制的原理即用基带信号对载波的某些参量(幅度、频率或相位)进行控制，使这些参量随着基带信号的变化而变化，最终形成以载波频率为中心的已调信号。其中，用于控制载波参量的基带信号称为调制信号。当调制信号为模拟信号时，该调制过程称为模拟调制，当调制信号为数字信号时，该调制过程称为数字调制。相关技术中，开关键控(On-OffKeying，OOK)调制是数字调制的一种，主要通过数字信号控制载波的幅度。如图1A所示，当数字信号发送1时，通过OOK调制之后的已调信号幅度不变，即为载波本身；当数字信号发送0时，通过OOK调制之后的已调信号幅度为0。频率调制(FrequencyModulation，FM)主要是通过调制信号控制载波的频率，如图1B所示，调制信号为正弦波，以FM的方式通过调制信号控制载波的频率，得到如图1B所示的FM波。OOK调制由于只在数字信号发送1时辐射能量，因此，OOK调制是最节省能量的调制方式。在OOK调制中，由于大部分信号都是以极低的能量进行发送的，接收端进行解调时就需要很高的信噪比，且在传输过程中已调信号的信号质量很容易受到信道非理想因素的影响，因此，OOK调制的已调信号抗噪声和抗衰落性能较差。另外，根据已调信号的功率密度谱可知，OOK调制得到的已调信号的信号带宽是调制信号的两倍，因此，在传输过程中，需要占用较高的带宽。FM调制的已调信号的频谱中，除了载波分量以外，还存在很多旁频分量，因此在传输过程中，也需要占用较高的带宽。
技术实现思路
为了解决OOK调制和FM调制获得的已调信号在传输过程中占用带宽过高的问题，本专利技术实施例提供了一种信号调制方法及装置。所述技术方案如下：第一方面，提供了一种信号调制方法，所述方法包括：根据第一数据率确定通过预设载波承载基带数字信号时的目标频率差，所述第一数据率为期望获得的已调信号能够达到的数据率，所述目标频率差为所述期望获得的已调信号的频谱中所述预设载波的频率与一阶谐波的频率之间的差值；从满足第一调制条件的调制指数范围中确定目标调制指数，所述目标调制指数用于控制所述期望获得的已调信号的带宽；根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定目标子载波，所述目标子载波用于对所述预设载波的频率进行控制；根据所述预设载波和所述目标子载波，对所述基带数字信号进行调制。需要说明的是，第一数据率是根据用户需求确定的，也即是，基带数字信号经过调制以后，期望达到的、能够满足用户需求的数据率。另外，本专利技术实施例还确定了第一调制条件，该第一调制条件是期望获得的已调信号需要满足的条件，假设已调信号满足该第一调制条件，则该已调信号的信号带宽将被限制在较窄的范围之内，因此通过利用该第一数据率和该第一调制条件确定的目标子载波以及基带数字信号对预设载波进行调制，得到的已调信号就是期望获得的已调信号。在本专利技术实施例中，由于可以根据第一数据率和第一调制条件来确定调制过程中用于控制预设载波频率的目标子载波，因此，可以通过该目标子载波对预设载波的频率进行调制，从而得到期望获得的、带宽较小的已调信号。可选地，所述从满足第一调制条件的调制指数范围中确定目标调制指数，包括：根据所述第一调制条件，从存储的调制条件与调制指数范围之间的对应关系中，获取对应的调制指数范围；从获取的调制指数范围中随机选择一个调制指数作为所述目标调制指数。其中，第一调制条件可以是一个指定的数值范围，因此，根据该第一调制条件，可以确定与之对应的调制指数范围，并且可以根据调制需求，从该调制指数范围中选择一个想要达到的调制指数，将其作为目标调制指数。在本专利技术实施例中，由于目标调制指数用于控制期望获得的已调信号的信号带宽，因此，根据第一调制条件，确定调制指数范围，并从调制指数范围中选择目标调制指数，可以实现对最终获得的已调信号的信号带宽的控制，也即是，从调制指数范围中选择不同的调制指数作为目标调制指数，将得到不同信号带宽的已调信号。可选地，所述根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定目标子载波，包括：根据所述目标频率差确定所述目标子载波的频率；根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定所述目标子载波的振幅值；根据所述目标子载波的频率和振幅值确定所述目标子载波。需要说明的是，由于目标频率差为期望获得的已调信号的频谱中预设载波的频率与一阶谐波的频率之间的差值，因此，根据该目标频率差确定目标子载波的频率，相当于确定期望获得的已调信号的频谱中谐波分量的频率。之后，根据该目标频率差和目标调制指数确定目标子载波的振幅值，也即是，确定能够满足第一调制条件和第一数据率的目标子载波的振幅值。当目标子载波的频率和振幅值均确定，目标子载波即确定。在本专利技术实施例中，由于目标子载波是通过目标频率差和目标调制指数确定的，因此，当利用该目标子载波对预设载波的频率进行调制，得到的已调信号将是期望获得的已调信号。可选地，所述根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定所述目标子载波的振幅值，包括：根据所述目标频率差和所述目标调制指数，从存储的频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中，获取对应的振幅值；将获取到的振幅值确定为所述目标子载波的振幅值。需要说明的是，在信号调制过程中，为了更方便更快捷的确定目标子载波的振幅值，可以预先确定多个频率差、调制指数和振幅值的对应关系，并将其进行存储。当确定目标子载波的振幅值时，则可以根据目标频率差和目标调制指数，直接从存储的频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中获取对应的振幅值。可选地，所述根据所述目标频率差和所述目标调制指数，从存储的频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中，获取对应的振幅值之前，还包括：通过贝塞尔函数与调制指数之间的关系，确定满足所述第一调制条件的调制指数范围；根据所述目标频率差，确定所述目标子载波的频率；根据所述目标子载波的频率，确定多个调制指数，所述多个调制指数为所述目标子载波的振幅取多个不同的振幅值时得到的调制指数；从所述多个调制指数中选择位于所述调制指数范围内的调制指数；将所述目标频率差、选择的调制指数和选择的调制指数对应的振幅值存储在所述频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中。需要说明的是，由于确定目标子载波的振幅值需要从存储的频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中进行获取，因此，在获取之前，需要先得到该对应关系。在本专利技术实施例中，根据第一调制条件，通过贝塞尔函数确定调制指数范围；之后，由于目标子载波的频率已经确定，因此，为目标子载波取不同的振幅值，确定多个不同子载波，并由此确定多个调制指数。根据前述确定的调制指数范围，从多个调制指数中选择位于调制指数范围内的调制指数，从而得到频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系，当进行信号调制时，只需根据目标频率差和目标调制指数就可直接确定目标子载波，为信号调制带来了便利。可选地，所述第一调制条件包括以下条件中的至少一个：第一信号频谱中所述预设载波的信号幅度值与第二信号频谱中的信号幅度值之间的差值大于第一数值，所述第一信号频谱为基带数字信号发送1时所述期望获得的已调信号的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号调制方法，其特征在于，所述方法包括：根据第一数据率确定通过预设载波承载基带数字信号时的目标频率差，所述第一数据率为期望获得的已调信号能够达到的数据率，所述目标频率差为所述期望获得的已调信号的频谱中所述预设载波的频率与一阶谐波的频率之间的差值；从满足第一调制条件的调制指数范围中确定目标调制指数，所述目标调制指数用于控制所述期望获得的已调信号的带宽；根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定目标子载波，所述目标子载波用于对所述预设载波的频率进行控制；根据所述预设载波和所述目标子载波，对所述基带数字信号进行调制。

【技术特征摘要】
1.一种信号调制方法，其特征在于，所述方法包括：根据第一数据率确定通过预设载波承载基带数字信号时的目标频率差，所述第一数据率为期望获得的已调信号能够达到的数据率，所述目标频率差为所述期望获得的已调信号的频谱中所述预设载波的频率与一阶谐波的频率之间的差值；从满足第一调制条件的调制指数范围中确定目标调制指数，所述目标调制指数用于控制所述期望获得的已调信号的带宽；根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定目标子载波，所述目标子载波用于对所述预设载波的频率进行控制；根据所述预设载波和所述目标子载波，对所述基带数字信号进行调制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从满足第一调制条件的调制指数范围中确定目标调制指数，包括：根据所述第一调制条件，从存储的调制条件与调制指数范围之间的对应关系中，获取所述调制指数范围；从获取的所述调制指数范围中随机选择一个调制指数作为所述目标调制指数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定目标子载波，包括：根据所述目标频率差确定所述目标子载波的频率；根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定所述目标子载波的振幅值；根据所述目标子载波的频率和振幅值确定所述目标子载波。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标频率差和所述目标调制指数，确定所述目标子载波的振幅值，包括：根据所述目标频率差和所述目标调制指数，从存储的频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中，获取对应的振幅值；将获取到的振幅值确定为所述目标子载波的振幅值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标频率差和所述目标调制指数，从存储的频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中，获取对应的振幅值之前，还包括：通过贝塞尔函数与调制指数之间的关系，确定满足所述第一调制条件的调制指数范围；根据所述目标子载波的频率，确定多个调制指数，所述多个调制指数为所述目标子载波的振幅取多个不同的振幅值时得到的调制指数；从所述多个调制指数中选择位于所述调制指数范围内的调制指数；将所述目标频率差、选择的调制指数和选择的调制指数对应的振幅值存储在所述频率差、调制指数和振幅值之间的对应关系中。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述第一调制条件包括以下条件中的至少一个：第一信号频谱中所述预设载波的信号幅度值与第二信号频谱中的信号幅度值之间的差值大于第一数值，所述第一信号频谱为基带数字信号发送1时所述期望获得的已调信号的频谱，所述第二信号频谱为基带数字信号发送0时所述期望获得的已调信号的频谱；所述第一信号频谱中一阶谐波的信号幅度值与所述第二信号频谱中的信号幅度值之间的差值小于第二数值；所述第一信号频谱中二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇根，张益宁，周冉冉，马洁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44